Sistem Otomasi Industri - Kebutuhan, Struktur, Jenis & Teknologi
Untuk menyelesaikan masalah otomatisasi dan kontrol, industri menggunakan teknologi yang selalu berubah dalam sistem kontrol untuk produksi atau proses manufaktur yang efisien. Ini membutuhkan sistem kontrol yang berkualitas tinggi dan andal.
Tren baru dalam otomatisasi industri berkaitan dengan perangkat kontrol terbaru dan protokol komunikasi untuk mengontrol perangkat lapangan seperti katup kontrol dan elemen kontrol akhir lainnya. Beberapa perangkat atau instrumen pintar yang digunakan dalam industri otomatis memiliki kemampuan untuk mengontrol proses dan juga kemampuan komunikasi tanpa antarmuka ke perangkat kontrol tingkat lapangan lainnya seperti PLC.
Dalam industri, strategi kontrol menggunakan serangkaian teknologi yang diimplementasikan untuk mendapatkan kinerja atau output yang diinginkan, menjadikan sistem otomasi paling penting untuk industri.
Sistem otomasi industri melibatkan penggunaan strategi kontrol canggih seperti kontrol cascade, perangkat perangkat keras kontrol modern seperti PLC, sensor dan instrumen lain untuk merasakan variabel kontrol, peralatan pengkondisi sinyal untuk menghubungkan sinyal ke perangkat kontrol, drive dan perangkat kontrol akhir signifikan lainnya, sistem komputasi, sistem komunikasi, alarm dan sistem HMI (Human Machine Interface).
Ini berarti kita akan mendapatkan informasi terperinci untuk variabel tertentu di bagian bawah. Sistem otomasi industri tidak berarti bahwa semua level diotomatisasi seperti level perusahaan tidak perlu diotomatisasi.
Level sensor juga disebut sebagai lapisan proses. Ia menggunakan sensor dan aktuator untuk mendapatkan nilai variabel proses secara kontinu atau berkala. Ini bertindak sebagai mata dan lengan dari proses industri. Beberapa instrumen ini termasuk instrumen pneumatik, instrumen cerdas, dll.
Level kontrol otomatisasi atau lapisan kontrol menggunakan perangkat kontrol industri seperti PC / PLC / DCS, dll. Level ini menggunakan berbagai prosesor yang tertanam, algoritma PID untuk mengontrol proses.
Level pengawasan atau lapisan SCADA mendapat banyak informasi saluran dan menyimpan data dalam database sistem. Ini memperoleh data dari berbagai perangkat kontrol dan menampilkannya di HMI (Human Machine Interface). Ini juga memberikan alarm untuk menunjukkan tingkat proses dan variabel kontrol. Ini menggunakan perangkat lunak khusus untuk mendapatkan data dan protokol komunikasi untuk berinteraksi dengan perangkat lapangan.
Level perusahaan melakukan tugas-tugas seperti penjadwalan, pesanan dan penjualan, perencanaan produk, dll.
Dalam urutan ini operasi yang akan dilakukan diperbaiki oleh konfigurasi peralatan. Ini digunakan dalam produksi volume tinggi dengan peralatan khusus. Contoh sistem otomasi ini adalah jalur perakitan otomatis, proses suling, jalur transfer mesin.
Dalam hal ini, urutan operasi dapat diubah dengan mengubah program. Urutan operasi bervariasi berdasarkan konfigurasi produk yang berbeda. Juga program baru dapat dimasukkan ke dalam perangkat yang dapat diprogram untuk produk baru. Jenis sistem ini digunakan dalam proses batch, pabrik rolling baja, robot industri, dll.
Ini adalah ekstensi untuk otomatisasi yang dapat diprogram. Ini menawarkan fleksibilitas yang lebih besar untuk menangani variasi desain produk. Operator dapat memberikan perintah dalam bentuk kode dalam program komputer jika ingin mengubah urutan proses.
Peralatan level bawah menerima instruksi untuk beroperasi di level lapangan tanpa kehilangan waktu produksi. Jenis otomasi ini digunakan dalam pembuatan mesin CNC multiguna, kendaraan otomatis, dll.
Aktuator mengubah sinyal listrik ke alat mekanis untuk mendapatkan kontrol atas proses. Ini termasuk relai, magnet, motor servo, dll.
Beberapa sensor dan aktuator memiliki kemampuan untuk berkomunikasi dengan bus komunikasi bidang industri yang berada di bawah perangkat pintar.
Seiring dengan PLC, PC konvensional digunakan untuk mengontrol proses secara online atau dengan mengubah program. PLC dilengkapi dengan perangkat lunak khusus untuk memprogram strategi kontrol.
Field bus berinteraksi antara instrumen lapangan dan perangkat kontrol sementara bus proses menghubungkan komputer tingkat pembimbing ke perangkat kontrol seperti PLC. Bus factory atau pabrik menghubungkan tingkat organisasi yang lebih tinggi ke tingkat pengawas. Protokol yang berbeda digunakan untuk komunikasi seperti RS-485, profibus, CAN control modbus, dll.
Tren baru dalam otomatisasi industri berkaitan dengan perangkat kontrol terbaru dan protokol komunikasi untuk mengontrol perangkat lapangan seperti katup kontrol dan elemen kontrol akhir lainnya. Beberapa perangkat atau instrumen pintar yang digunakan dalam industri otomatis memiliki kemampuan untuk mengontrol proses dan juga kemampuan komunikasi tanpa antarmuka ke perangkat kontrol tingkat lapangan lainnya seperti PLC.
Apa itu Sistem Otomasi Industri?
Sistrem otomasi industri adalah penggunaan berbagai perangkat kontrol seperti PC / PLC / DCS, yang digunakan untuk mengendalikan berbagai operasi suatu industri tanpa campur tangan yang signifikan dari manusia dan untuk memberikan kinerja kontrol otomatis.Dalam industri, strategi kontrol menggunakan serangkaian teknologi yang diimplementasikan untuk mendapatkan kinerja atau output yang diinginkan, menjadikan sistem otomasi paling penting untuk industri.
Sistem otomasi industri melibatkan penggunaan strategi kontrol canggih seperti kontrol cascade, perangkat perangkat keras kontrol modern seperti PLC, sensor dan instrumen lain untuk merasakan variabel kontrol, peralatan pengkondisi sinyal untuk menghubungkan sinyal ke perangkat kontrol, drive dan perangkat kontrol akhir signifikan lainnya, sistem komputasi, sistem komunikasi, alarm dan sistem HMI (Human Machine Interface).
Sistem Otomasi Industri
Untuk mengurangi pemeriksaan berkala atau manual
Dalam beberapa aplikasi kritis, pemeriksaan berkala terhadap variabel proses diperlukan untuk melakukan operasi industri. Peralatan otomatisasi mengurangi operasi periodik atau manual dan menetapkan kondisi kerja otomatis.Untuk meningkatkan Produktivitas
Mengotomatiskan proses produksi dan produksi lainnya meningkatkan laju produksi dengan memproduksi output dalam jumlah yang lebih besar untuk input tenaga kerja yang diberikanKurangi Biaya Produksi
Menggunakan mesin dan peralatan otomatis, intervensi manusia untuk mengontrol proses tiba-tiba jatuh. Ini mengurangi investasi pada biaya tenaga kerja biaya produksi.Untuk meningkatkan Kualitas Produk
Terus melakukan pekerjaan yang sama mungkin tidak sempurna dalam semua kasus dalam hal spesifikasi kualitas dengan upaya manusia. Dengan peralatan otomatisasi, seseorang dapat memperoleh kualitas produk yang andal dan seragam dengan menggunakan perangkat kontrol perangkat keras waktu nyata.Untuk meningkatkan Fleksibilitas
Menggunakan berbagai peralatan otomasi, proses ditangani hanya tanpa mendapatkan lingkungan yang kompleks terutama dalam proses pembuatan.Ramah Operator dan Meningkatkan Keselamatan
Kompleksitas pengoperasian peralatan atau proses dikurangi dengan otomatisasi industri. Ini mengubah posisi operator sebagai operator ke peran pengawasan.Struktur Sistem Otomasi Industri
Struktur sistem otomasi industri menjelaskan berbagai tingkat operasi. Ini termasuk tingkat sensor, tingkat kontrol otomasi (Unit, sel, kontrol proses), tingkat pengawasan dan tingkat perusahaan. Struktur piramida menunjukkan bahwa, ketika Anda naik tip, informasi dikumpulkan dan saat turun itu larut.Ini berarti kita akan mendapatkan informasi terperinci untuk variabel tertentu di bagian bawah. Sistem otomasi industri tidak berarti bahwa semua level diotomatisasi seperti level perusahaan tidak perlu diotomatisasi.
Level sensor juga disebut sebagai lapisan proses. Ia menggunakan sensor dan aktuator untuk mendapatkan nilai variabel proses secara kontinu atau berkala. Ini bertindak sebagai mata dan lengan dari proses industri. Beberapa instrumen ini termasuk instrumen pneumatik, instrumen cerdas, dll.
Level kontrol otomatisasi atau lapisan kontrol menggunakan perangkat kontrol industri seperti PC / PLC / DCS, dll. Level ini menggunakan berbagai prosesor yang tertanam, algoritma PID untuk mengontrol proses.
Level pengawasan atau lapisan SCADA mendapat banyak informasi saluran dan menyimpan data dalam database sistem. Ini memperoleh data dari berbagai perangkat kontrol dan menampilkannya di HMI (Human Machine Interface). Ini juga memberikan alarm untuk menunjukkan tingkat proses dan variabel kontrol. Ini menggunakan perangkat lunak khusus untuk mendapatkan data dan protokol komunikasi untuk berinteraksi dengan perangkat lapangan.
Level perusahaan melakukan tugas-tugas seperti penjadwalan, pesanan dan penjualan, perencanaan produk, dll.
Jenis Sistem Otomasi Industri
Sistem otomasi diklasifikasikan menjadi empat tipe dasar, berdasarkan pada fleksibilitas dan tingkat integrasi dalam proses manufaktur. Itu dijelaskan di bawah ini.1. Otomatisasi Tetap
Dalam urutan ini operasi yang akan dilakukan diperbaiki oleh konfigurasi peralatan. Ini digunakan dalam produksi volume tinggi dengan peralatan khusus. Contoh sistem otomasi ini adalah jalur perakitan otomatis, proses suling, jalur transfer mesin.
2. Otomasi yang Dapat Diprogram
Dalam hal ini, urutan operasi dapat diubah dengan mengubah program. Urutan operasi bervariasi berdasarkan konfigurasi produk yang berbeda. Juga program baru dapat dimasukkan ke dalam perangkat yang dapat diprogram untuk produk baru. Jenis sistem ini digunakan dalam proses batch, pabrik rolling baja, robot industri, dll.
3. Otomatisasi Fleksibel
Ini adalah ekstensi untuk otomatisasi yang dapat diprogram. Ini menawarkan fleksibilitas yang lebih besar untuk menangani variasi desain produk. Operator dapat memberikan perintah dalam bentuk kode dalam program komputer jika ingin mengubah urutan proses.
Peralatan level bawah menerima instruksi untuk beroperasi di level lapangan tanpa kehilangan waktu produksi. Jenis otomasi ini digunakan dalam pembuatan mesin CNC multiguna, kendaraan otomatis, dll.
4. Otomatisasi Terintegrasi
Dalam tipe ini total sistem sepenuhnya otomatis di bawah kendali komputer. Mulai dari proses mendesain hingga pengiriman, seluruh sistem sepenuhnya otomatis. Bahkan peralatannya ditangani oleh robot. Sistem ini digunakan dalam sistem manufaktur terintegrasi komputer.Komponen Sistem Otomasi Industri
Sensor dan Aktuator
Sebuah sensor merasakan berbagai variabel proses dan mengubahnya menjadi sinyal listrik atau optik. Sensor-sensor ini termasuk suhu, tekanan, kecepatan, aliran, dll.Aktuator mengubah sinyal listrik ke alat mekanis untuk mendapatkan kontrol atas proses. Ini termasuk relai, magnet, motor servo, dll.
Beberapa sensor dan aktuator memiliki kemampuan untuk berkomunikasi dengan bus komunikasi bidang industri yang berada di bawah perangkat pintar.
Komputer Industri
Programmable Logic controllers (PLC) juga disebut sebagai komputer industri yang dapat diprogram untuk melakukan fungsi kontrol tertentu. Ini terdiri dari CPU atau prosesor, modul I/O (baik analog dan digital) untuk menghubungkan berbagai perangkat input/output dan modul relai. Ini mungkin modular yang merupakan tipe tetap atau tipe terintegrasi untuk memperluas modul berdasarkan input yang tersedia.Seiring dengan PLC, PC konvensional digunakan untuk mengontrol proses secara online atau dengan mengubah program. PLC dilengkapi dengan perangkat lunak khusus untuk memprogram strategi kontrol.
HMI (Human Machine Interface)
HMI atau Antarmuka Mesin Manusia, menawarkan fasilitas seperti, menampilkan informasi di layar komputer dan tampilan lainnya, mencatat hasil dalam database, memberikan sinyal alarm, dll. Ia menggunakan teknologi seperti SCADA (Pengawas Kontrol dan Akuisisi Data) dan teknologi berbasis visual lainnya.Sistem Komunikasi
Dalam industri, banyak sensor, aktuator, pengontrol PC, dan perangkat kontrol lainnya didistribusikan secara geografis dan berinteraksi satu sama lain melalui beberapa bus data. Ada tiga jenis bus yang digunakan dalam sistem otomasi industri yaitu, bus factory, bus proses, dan bus lapangan (field).Field bus berinteraksi antara instrumen lapangan dan perangkat kontrol sementara bus proses menghubungkan komputer tingkat pembimbing ke perangkat kontrol seperti PLC. Bus factory atau pabrik menghubungkan tingkat organisasi yang lebih tinggi ke tingkat pengawas. Protokol yang berbeda digunakan untuk komunikasi seperti RS-485, profibus, CAN control modbus, dll.